CN208016076U - 一种浪涌电流抑制电路及led驱动电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种浪涌电流抑制电路，包括主输入滤波模块、限流模块、开关模块和延时模块；主输入滤波模块包括第一电源输入端、第一电容和限流端，开关模块包括控制信号输入端，延时模块包括第二电源输入端和控制信号输出端；限流模块的输入端分别与限流端和开关模块的输入端连接，开关模块的输出端与限流模块的输出端连接，控制信号输入端与控制信号输出端连接。相应的，本实用新型还公开了一种LED驱动电源。本实用新型的限流模块对开机时第一电容产生的浪涌电流进行抑制，在第一电容充电完毕后，开关模块导通使限流模块短路，从而能够在保证电源效率的前提下，实现对浪涌电流的抑制，提高电源电路的稳定性和可靠性。

Description

一种浪涌电流抑制电路及LED驱动电源

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种浪涌电流抑制电路及LED驱动电源。

背景技术

电子设备通常都不能直接使用交流市电，需要通过电源设备将交流市电转换成稳定的直流电压后方能使用，因此电源设备一般均包括整流电路和滤波电路。其中滤波电路通常采用滤波电容进行滤波，由于电容的初始电压为零，在电源开机的瞬间，从整流电路输出的电流会使得滤波电容瞬间充电，因此在滤波电容充电过程中会产生浪涌电流，造成电路元器件的损坏，并且还可能造成输入电源电压的不稳定，从而影响到其他用电设备的正常工作。

在LED驱动电源设备中，由于通常一个LED驱动电源需要驱动数颗LED，而一个断路器需要控制数个LED驱动电源，因此开机时，数个LED驱动电源共同产生的浪涌电流较大，产生的危害显得更为突出，很容易导致断路器直接跳开或造成其他电路器件的损坏，严重影响LED照明的可靠性和稳定性。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种浪涌电流抑制电路及LED驱动电源，能够在保证电源效率的前提下，实现对开机时输入滤波电容产生的浪涌电流的抑制，提高电源电路的稳定性和可靠性。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种浪涌电流抑制电路，包括主输入滤波模块、限流模块、开关模块和延时模块；

所述主输入滤波模块包括第一电源输入端、第一电容和限流端，所述开关模块包括输入端、控制信号输入端和输出端，所述延时模块包括第二电源输入端和控制信号输出端；

所述第一电容的第一端与所述第一电源输入端连接，所述第一电容的第二端与所述限流端连接，所述限流模块的输入端分别与所述限流端和所述开关模块的输入端连接，所述开关模块的输出端与所述限流模块的输出端连接，所述控制信号输入端与所述控制信号输出端连接。

进一步地，所述限流模块包括第一电阻；

所述第一电阻的第一端与所述限流模块的输入端连接，所述第一电阻的第二端与所述限流模块的输出端连接，所述第一电阻的第二端接地。

进一步地，所述延时模块包括第二电阻、第三电阻和第二电容；

所述第二电阻的第一端与所述第二电源输入端连接，所述第二电阻的第二端与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第一端与所述控制信号输出端连接，所述第三电阻的第二端接地，所述第二电容与所述第三电阻并联连接。

进一步地，所述延时模块还包括第一二极管；

所述第一二极管的正极与所述第二电阻的第二端连接，所述第一二极管的负极与所述第二电阻的第一端连接。

进一步地，所述开关模块包括开关管；

所述开关管的控制端与所述开关模块的控制信号输入端连接，所述开关管的第一端与所述开关模块的输入端连接，所述开关管的第二端与所述开关模块的输出端连接。

优选地，所述开关管为N沟道MOS管，所述N沟道MOS管的漏极为所述开关管的第一端，所述N沟道MOS管的源极为所述开关管的第二端，所述N沟道MOS管的栅极为所述开关管的控制端。

本实用新型提供的浪涌电流抑制电路，电源在开机瞬间，通过限流模块将主输入滤波模块中的第一电容充电电流限制在允许的范围内，有效地抑制电源电路启动时所产生的浪涌电流；同时延时模块检测到有电源输入，延时一段时间，待第一电容充电完毕后，向开关模块发送导通控制信号，开关模块收到该控制信号后导通其输入端和输出端，将限流模块短路，降低功耗，从而能够在保证电源效率的前提下，实现对开机时输入滤波电容产生的浪涌电流的抑制，提高电源电路的稳定性和可靠性。

相应地，本实用新型还提供了一种LED驱动电源，包括EMI整流模块、PFC模块、浪涌电流抑制电路、第一电压变换模块、输出整流滤波模块和反馈回路模块；

所述浪涌电流抑制电路为如前所述的浪涌电流抑制电路；

所述EMI整流模块的输入端连接至交流电电源，所述EMI整流模块的输出端与所述PFC模块的输入端连接，所述主输入滤波模块的第一电源输入端分别与所述PFC模块的输出端和所述第一电压变换模块的输入端连接，所述第一电压变换模块的输出端与所述输出整流滤波模块的输入端连接，所述输出整流滤波模块的输出端用于连接LED，所述输出整流滤波模块的输出端与所述反馈回路模块的输入端连接，所述反馈回路模块的输出端与所述PFC模块连接。

进一步地，所述延时模块的第二电源输入端与所述主输入滤波模块的第一电源输入端连接。

进一步地，所述LED驱动电源还包括辅助电源电路，所述辅助电源电路包括辅助输入滤波模块、第二电压变换模块和第二二极管，所述辅助输入滤波模块包括第三电容；

所述第三电容的第一端分别与所述EMI整流模块和所述第二电压变换模块的输入端连接，所述第三电容的第二端与所述限流模块的输入端连接，所述第二电压变换模块的输出端与所述第二二极管的正极连接，所述第二二极管的负极与所述延时模块的第二电源输入端连接。

本实用新型提供的LED驱动电源，交流市电在依次经过EMI整流模块和PFC模块进行整流和PFC校正后，流向主输入滤波模块的第一电源输入端为第一电容充电，此时限流模块将第一电容充电电流限制在允许的范围内，有效地抑制电源电路启动时所产生的浪涌电流，第一电容充电完毕后，经过主输入滤波模块滤波后的电压再依次经过第一电压变换模块和输出整流滤波模块进行高低电压转换和整流滤波后，为LED提供驱动电源；同时延时模块检测到有电源输入，延时一段时间，待第一电容充电完毕后，向开关模块发出导通控制信号，开关模块收到该控制信号后导通其输入端和输出端，将限流模块短路，降低功耗，从而能够在保证电源效率的前提下，实现对开机时输入滤波电容产生的浪涌电流的抑制，提高LED驱动电源的稳定性和可靠性。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种浪涌电流抑制电路的电路方框图；

图2是本实用新型提供的一种浪涌电流抑制电路的一个实施例的电路原理图；

图3是本实用新型提供的一种LED驱动电源的第一个实施例的电路原理图；

图4是本实用新型提供的一种LED驱动电源的第二个实施例的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1，是本实用新型提供的一种浪涌电流抑制电路的电路方框图。

本实用新型实施例提供一种浪涌电流抑制电路，包括主输入滤波模块1、限流模块2、开关模块3和延时模块4；

主输入滤波模块1包括第一电源输入端Vin1、第一电容C1和限流端a，开关模块3包括输入端d、控制信号输入端f和输出端e，延时模块4包括第二电源输入端Vin2和控制信号输出端g；

第一电容C1的第一端与第一电源输入端Vin1连接，第一电容C1的第二端与限流端a连接，限流模块2的输入端b分别与限流端a和开关模块3的输入端d连接，开关模块3的输出端e与限流模块2的输出端c连接，控制信号输入端f与控制信号输出端g连接。

需要说明的是，电源在开机瞬间，通过限流模块2将第一电容C1的充电电流限制在允许的范围内，有效地抑制电源电路启动时所产生的浪涌电流；同时延时模块4的电源输入端Vin2检测到有电源输入，延时一段时间，待第一电容C1充电完毕后，通过控制信号输出端g向开关模块3的控制信号输入端f发出导通控制信号，开关模块3收到该控制信号后导通其输入端d和输出端e，将限流模块2短路，降低功耗，从而能够在保证电源效率的前提下，实现对开机时输入滤波电容产生的浪涌电流的抑制，提高电源电路的稳定性和可靠性。

参见图2，是本实用新型提供的一种浪涌电流抑制电路的一个实施例的电路原理图。如图2所示，限流模块2包括第一电阻R1；

第一电阻R1的第一端与限流模块2的输入端b连接，第一电阻R1的第二端与限流模块2的输出端c连接，第一电阻R1的第二端接地。其中，第一电阻R1为限流电阻。

进一步地，延时模块4包括第二电阻R2、第三电阻R3和第二电容R2；

第二电阻R2的第一端与第二电源输入端Vin2连接，第二电阻R2的第二端与第三电阻R3的第一端连接，第三电阻R3的第一端与控制信号输出端g连接，第三电阻R3的第二端接地，第二电容C2与第三电阻R3并联连接。

其中，延时模块4的工作过程如下：当延时模块4的第二电源输入端Vin2检测到电源电压信号时，通过第二电阻R2给第二电容C2充电，充电过程中，第二电容C2两端的电压逐渐升高，最终为开关模块3的控制端信号输入端提供一个直流导通电压，利用电容两端电压不能突变的特性，第二电容C2在此处起到延时的作用。

进一步地，延时模块4还包括第一二极管D1；

第一二极管D1的正极与第二电阻R2的第二端连接，第一二极管D1的负极与第二电阻R2的第一端连接。其中，第一二极管D1为第二电容C2提供快速放电回路。

进一步地，开关模块3包括开关管Q；

开关管Q的控制端与开关模块3的控制信号输入端f连接，开关管Q的第一端与开关模块3的输入端d连接，开关管Q的第二端与开关模块3的输出端e连接。

优选地，开关管Q为N沟道MOS管，N沟道MOS管的漏极为开关管Q的第一端，N沟道MOS管的源极为开关管Q的第二端，N沟道MOS管的栅极为开关管Q的控制端。

参见图3，是本实用新型提供的一种LED驱动电源的第一个实施例的电路原理图。

本实用新型提供一种LED驱动电源，包括EMI整流模块21、PFC模块22、浪涌电流抑制电路23、第一电压变换模块24、输出整流滤波模块25和反馈回路模块26；

所述浪涌电流抑制电路23为如前的浪涌电流抑制电路；

EMI整流模块21的输入端Vi连接至交流电电源，EMI整流模块21的输出端h与PFC模块22的输入端i连接，主输入滤波模块1的第一电源输入端Vin1分别与PFC模块22的输出端j和第一电压变换模块24的输入端k连接，第一电压变换模块24的输出端m与输出整流滤波模块25的输入端n连接，输出整流滤波模块25的输出端Vo用于连接LED，输出整流滤波模块25的输出端Vo与反馈回路模块26的输入端p连接，反馈回路模块26的输出端q与PFC模块22连接。

需要说明的是，交流市电在依次经过EMI整流模块21和PFC模块22进行整流和PFC校正后，流向主输入滤波模块1的第一电源输入端Vin1为第一电容C1充电，此时限流模块2将第一电容C1充电电流限制在允许的范围内，有效地抑制电源电路启动时所产生的浪涌电流，第一电容C1充电完毕后，经过主输入滤波模块1滤波后的电压再依次经过第一电压变换模块24和输出整流滤波模块25进行高低电压转换和整流滤波后，为LED提供驱动电源；同时延时模块4检测到有电源输入，延时一段时间，待第一电容C1充电完毕后，向开关模块3发出导通控制信号，开关模块3收到该控制信号后导通其输入端d和输出端e，将限流模块2短路，降低功耗，从而能够在保证电源效率的前提下，实现对开机时输入滤波电容产生的浪涌电流的抑制，提高LED驱动电源的稳定性和可靠性。

进一步地，延时模块4的第二电源输入端Vin2与主输入滤波模块1的第一电源输入端Vin1连接。

进一步地，LED驱动电源还包括辅助电源电路27，辅助电源电路27包括辅助输入滤波模块2701、第二电压变换模块2702和第二二极管D2，辅助输入滤波模块2701包括第三电容C3；

第三电容C3的第一端分别与EMI整流模块21和第二电压变换模块2702的输入端t连接，第三电容C3的第二端与限流模块2的输入端b连接，第二电压变换模块2702的输出端u与第二二极管D2的正极连接，第二二极管D2的负极与延时模块4的第二电源输入端Vin2连接。

其中，辅助电源电路27的第二电压变换模块2702对输入电压进行降压处理后为浪涌电流抑制电路23提供电源，可以降低功耗。另外开机的瞬间，限流模块2同时也将第三电容C3充电电流限制在允许的范围内，有效地抑制电源电路启动时所产生的浪涌电流。

需要说明的是，上述实施例提供的浪涌电流抑制电路及LED驱动电源中，开关管Q为N沟道MOS管，仅仅为其中的一种实施方式，在其他实施方式中，还可以替换为P沟道MOS管或其它三端控制开关器件或其派生器件，在不同的应用场合中，视实际电路的功耗、成本、驱动功率以及与开关管的驱动控制元件参数匹配等要求合理选用和设置，选用和设置开关管是现有技术的常用设计过程，在此不进行赘述。

本实用新型提供的浪涌电流抑制电路及LED驱动电源，电源在开机瞬间，通过限流模块将主输入滤波模块中的第一电容充电电流限制在允许的范围内，有效地抑制电源电路启动时所产生的浪涌电流；同时延时模块检测到有电源输入，延时一段时间，待第一电容充电完毕后，向开关模块发送导通控制信号，开关模块收到该控制信号后导通其输入端和输出端，将限流模块短路，降低功耗，从而能够在保证电源效率的前提下，实现对开机时输入滤波电容产生的浪涌电流的抑制，提高电源电路的稳定性和可靠性。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种浪涌电流抑制电路，其特征在于，包括主输入滤波模块、限流模块、开关模块和延时模块；

所述主输入滤波模块包括第一电源输入端、第一电容和限流端，所述开关模块包括输入端、控制信号输入端和输出端，所述延时模块包括第二电源输入端和控制信号输出端；

所述第一电容的第一端与所述第一电源输入端连接，所述第一电容的第二端与所述限流端连接，所述限流模块的输入端分别与所述限流端和所述开关模块的输入端连接，所述开关模块的输出端与所述限流模块的输出端连接，所述控制信号输入端与所述控制信号输出端连接。

2.如权利要求1所述的浪涌电流抑制电路，其特征在于，所述限流模块包括第一电阻；

所述第一电阻的第一端与所述限流模块的输入端连接，所述第一电阻的第二端与所述限流模块的输出端连接，所述第一电阻的第二端接地。

3.如权利要求1所述的浪涌电流抑制电路，其特征在于，所述延时模块包括第二电阻、第三电阻和第二电容；

所述第二电阻的第一端与所述第二电源输入端连接，所述第二电阻的第二端与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第一端与所述控制信号输出端连接，所述第三电阻的第二端接地，所述第二电容与所述第三电阻并联连接。

4.如权利要求3所述的浪涌电流抑制电路，其特征在于，所述延时模块还包括第一二极管；

所述第一二极管的正极与所述第二电阻的第二端连接，所述第一二极管的负极与所述第二电阻的第一端连接。

5.如权利要求1所述的浪涌电流抑制电路，其特征在于，所述开关模块包括开关管；

所述开关管的控制端与所述开关模块的控制信号输入端连接，所述开关管的第一端与所述开关模块的输入端连接，所述开关管的第二端与所述开关模块的输出端连接。

6.如权利要求5所述的浪涌电流抑制电路，其特征在于，所述开关管为N沟道MOS管，所述N沟道MOS管的漏极为所述开关管的第一端，所述N沟道MOS管的源极为所述开关管的第二端，所述N沟道MOS管的栅极为所述开关管的控制端。

7.一种LED驱动电源，其特征在于，包括EMI整流模块、PFC模块、浪涌电流抑制电路、第一电压变换模块、输出整流滤波模块和反馈回路模块；

所述浪涌电流抑制电路为如权利要求1至6任一项所述的浪涌电流抑制电路；

所述EMI整流模块的输入端连接至交流电电源，所述EMI整流模块的输出端与所述PFC模块的输入端连接，所述主输入滤波模块的第一电源输入端分别与所述PFC模块的输出端和所述第一电压变换模块的输入端连接，所述第一电压变换模块的输出端与所述输出整流滤波模块的输入端连接，所述输出整流滤波模块的输出端用于连接LED，所述输出整流滤波模块的输出端与所述反馈回路模块的输入端连接，所述反馈回路模块的输出端与所述PFC模块连接。

8.如权利要求7所述的LED驱动电源，其特征在于，所述延时模块的第二电源输入端与所述主输入滤波模块的第一电源输入端连接。

9.如权利要求7所述的LED驱动电源，其特征在于，所述LED驱动电源还包括辅助电源电路，所述辅助电源电路包括辅助输入滤波模块、第二电压变换模块和第二二极管，所述辅助输入滤波模块包括第三电容；

所述第三电容的第一端分别与所述EMI整流模块和所述第二电压变换模块的输入端连接，所述第三电容的第二端与所述限流模块的输入端连接，所述第二电压变换模块的输出端与所述第二二极管的正极连接，所述第二二极管的负极与所述延时模块的第二电源输入端连接。